JP4013247B2 - 沈殿槽における沈殿物の排出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、浄水場や下水処理場から発生する汚泥、あるいは、産業排水等を沈殿分離させる沈殿槽に関し、沈殿槽の槽底に沈殿した沈殿物を台車に支持させた汚泥掻寄機で集泥して、槽外に排出する沈殿物の排出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、各種排水を処理する汚水処理設備には、汚水を上澄水と沈殿汚泥に分離する沈殿槽が設置してある。矩形状の沈殿槽の槽底に沈殿した沈殿物は、汚泥掻寄板を往復動させて汚泥ピットに集泥しており、伸屈可能な一対のアーム部材を介して汚泥掻寄板を台車に連結し、台車の往復移動で汚泥の集泥を可能とした汚泥掻寄装置は、例えば、特許第２６７７０４９号公報に記載してあるように公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の汚泥掻寄板は、往復移動で汚泥の集泥を可能とするものであるが、季節変動等により原水中に汚泥やし渣が多く含まれると、汚泥掻寄板が沈殿分離した沈殿物に埋まり、掻取り抵抗が増加して駆動障害を起して走行できなくなる恐れがある。また、沈殿物にし渣の量が多く含まれると、掻取り抵抗が増加して走行トラブルとなる。そして、適切な掻取りスピードがなければ沈殿物が中心部に移動せず、スピードを上げると沈殿物の下方の槽底で空転する欠点がある。この発明は、沈殿槽の掻寄装置を掻寄スクリューで構成し、掻寄スクリューの往復移動で集泥を可能としたもので、原水中の汚泥やし渣の変動に対応できる沈殿物の排出装置を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る沈殿槽における沈殿物の排出装置は、沈殿槽の両側壁上部に敷設したレールに往復移動可能な台車を載置し、この台車に支持させた汚泥掻寄装置で沈殿物を集泥して、沈殿槽の外部に排出する沈殿装置において、上記台車に垂設した排泥装置の下部に槽底に沿って配設した掻寄スクリューを連結し、この掻寄スクリューのスクリュー外筒を回動自在に枢支させると共に、スクリュー外筒に水平方向に越流口を開口し、この越流口の上下端部にその先端を外側向き法線方向に延設したスクレーパを止着して、スクリュー外筒に回転自在なスクリューを内設したもので、掻寄スクリューの往復移動の終端部でスクリュー外筒を回動させ、槽底に摺接しているスクレーパを回動させて他方のスクレーパの先端を槽底に当設させて、往復移動で槽底の沈殿物の集泥を可能としたものである。そして、原水中に含まれる汚泥やし渣の変動に対応して、掻寄スクリューの走行速度とスクリューの回転速度を調整すれば、槽底に堆積した汚泥やし渣等の沈殿物を排泥装置に集積させることができる。沈殿汚泥の量が多くても、掻寄スクリューの走行スピードを遅らせ、スクリューの回転数を速めることにより集積した沈殿汚泥を完全に排出することができる。掻寄スクリューの走行スピードを遅らせても、装置全体の受泥面積が少ないため、走行抵抗が小さくて運転に支障を起すことがない。また、スクリューは連続した流路を形成するので、スクリューにし渣等が絡まることがない。
【０００５】
スクリュー外筒の側端部に反転ローラーを嵌着し、反転ローラーを転動させる反転架台を前後の槽壁近傍の槽底に配設したもので、掻寄スクリューの往復移動の終端部でスクリュー外筒を回動させて、往復移動で槽底の沈殿物の集泥を可能としたものである。沈殿物の排泥装置は、槽底近傍に垂下した排出ポンプと、排出ポンプの下端に連結して、掻寄スクリューの基端部を枢支した集泥筒とから構成したもので、掻寄スクリューから集泥筒に集積した沈殿物を吸上げて槽外に排出させることができる。この排出ポンプの羽根車は、円錐状のハブに複数枚のら旋状翼を止着して、このら旋状翼の外周先端部をポンプケーシングの吸込口の近傍まで延設すれば、先端内側に広い吸込口が形成されて異物通過性に優れたポンプとなり、吸込性能が向上する。そして、ら旋状翼が滑らかな流路を形成するので繊維状の異物が絡まることがなく、加圧増速されて高揚程の排出ポンプとなる。また、ら旋状翼が軸対称にバランスよく配設され、体積効率と回転バランスがよくなる。沈殿物の排泥装置を、排出ポンプの代わりに、下端を開口した円筒ケーシングと、円筒ケーシングに内接した排泥用のスクリューとからなる排出スクリューとして槽底近傍に垂下すれば、ヘッド圧により沈殿物中の余分な水分を分離することができ、スクリューの回転速度を調整すれば沈殿物の排出量の調整が容易となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
沈殿槽に沿って往復動可能とした台車を前進走行させると、掻寄スクリューが前進しながら槽底を摺接するスクレーパで沈殿した沈殿物を掬い上げ、スクリュー外筒の越流口に流入させる。集泥用のスクリューはスクリュー外筒に流入した沈殿物を搬送して、台車に垂設した排泥装置の下部に流入させる。排泥装置の排出ポンプまたは排出スクリューで集積した沈殿物を沈殿槽の外部に排出する。台車の往復移動の終端部で、反転ローラーを反転架台に転動させてスクリュー外筒を回動させ、スクリュー外筒とともに槽底に摺接しているスクレーパも回動させて、他方のスクレーパの先端を槽底に当設させる。次に、台車を後進走行に切換えると、スクリュー外筒が回動して越流口の上端に止着したスクレーパも回転して槽底に当接する。そして、台車とともに掻寄スクリューが後進しながら、槽底を摺接するスクレーパが沈殿物を掬い上げ、スクリュー外筒の越流口に流入させる。スクリュー外筒に流入した沈殿物を集泥用のスクリューで搬送して、集積した沈殿物を排泥装置で沈殿槽の外部に排出する。掻寄スクリューは、台車の走行速度とスクリュー外筒に内設したスクリューの回転速度を調整することにより、沈殿物の排出量を調整することができる。季節変動により沈殿した沈殿物が多くなると、掻寄スクリューの走行速度を遅くして、スクリューの回転数を早くすれば、沈泥の量が多くても、完全に排出させることができる。沈殿物の下方で空回りすることがなく、沈殿物に埋まり駆動障害を起すこともない。スクリュー外筒に多くのし渣が流入しても、スクリューで強制的に搬送することができて、連続した流路を形成するスクリューにし渣等が絡まることがない。
【０００７】
【実施例】
この発明の沈殿槽における沈殿物の排出装置について図面に基づき詳述すると、先ず図１は沈殿槽の縦断側面図であって、沈殿槽１は矩形状に形成して槽底１ａを水平状としてあり、供給した原液中の汚泥を槽底１ａに沈殿させ、分離した上澄水を沈殿槽１の越流堰２から排出させる。沈殿槽１の両側壁の上部にレール３、３が敷設してあり、このレール３上に公知の手段で往復移動可能とした台車４が載置してある。台車４に排泥装置５が垂設してあり、この実施例では、排泥装置５が、台車４に吊設されて沈殿槽１の槽底１ａ近傍に垂下した排出ポンプ６と、排出ポンプ６の下端に連結した集泥筒７から構成してある。掻寄スクリュー８が沈殿槽１の槽底１ａに沿って配設してあり、掻寄スクリュー８のスクリュー外筒９が集泥筒７と、台車４から垂下した支持杆１０にそれぞれロータリージョイント１１、１１を介して枢着してある。台車４とともに掻寄スクリュー８を往復動可能としてあり、掻寄スクリュー８が台車４に回動自在に吊設してある。
【０００８】
図１に示すように、スクリュー外筒９の先端部を吊設した支持杆１０の下端に水中モーターからなるスクリュー駆動機１２が支架してあり、スクリュー駆動機１２にスクリュー外筒９に回転自在に配設した集泥用のスクリュー１３に連結してある。図２は掻寄スクリューの縦断面図であって、このスクリュー外筒９に槽底１ａに沿って越流口１４が開口してあり、この越流口１４の上下端部にその先端を外側向き法線方向に延設した一対のスクレーパ１５、１６が止着してある。台車４を前進走行させて、掻寄スクリュー８のスクリュー外筒９の越流口１４に止着した下端部のスクレーパ１５で沈殿した沈殿物を掬い上げてスクリュー外筒９の越流口１４に流入させる。
【０００９】
図１に示すように、スクリュー外筒９の側端部に反転ローラー１７が嵌着してあり、図３に示すように、反転ローラー１７を転動させる反転架台１８が沈殿槽１の前後の槽壁近傍の槽底１ａに配設してある。台車４の往復移動の終端部で反転ローラー１７を反転架台１８に転動させてスクリュー外筒９を回動させ、同時にスクリュー外筒９の回動で槽底１ａに摺接しているスクレーパ１５も回動させて他方のスクレーパ１６の先端を槽底１ａに当設させる。台車４を後進走行に切換えて、槽底１ａに当設させた上端側のスクレーパ１６を槽底１ａに摺接させて、掻寄スクリュー８を後進走行させながら、スクレーパ１６で沈殿物を掬い上げてスクリュー外筒９の越流口１４に流入させる。掻寄スクリュー８の走行速度とスクリュー１３の回転速度を調整すれば、槽底１ａに堆積した沈殿物を排出ポンプ６の下端に連結した集泥筒７に集積させることができる。沈殿汚泥の量が多くても、掻寄スクリュー８の回転速度を遅くして、スクリュー１３の回転数を速めることにより、沈殿物の排出が可能となる。スクリュー外筒９に多くのし渣が流入しても、スクリュー１３で強制的に搬送することができる。掻寄スクリュー８のスクリュー１３は連続した流路を形成するのでし渣等が絡まることがない。
【００１０】
図４は排泥装置の排出ポンプであって、槽底１ａの近傍に垂下した排出ポンプ６の羽根車１９が、円錐状のハブ２０に複数枚のら旋状翼２１…を等間隔に位相をずらせて止着してあり、ら旋状翼２１が軸対称にバランスよく配設されて流体にエネルギーを与えるので、体積効率と回転バランスがよくなる。このら旋状翼２１の外周先端部をポンプケーシング２２の吸込口２２ａの近傍まで延設してあり、先端内側に広い吸込口が形成されて吸込性能が向上し、し渣等の異物を通過し易くする。そして、ら旋状翼２１が滑らかな流路を形成するのでし渣等の繊維状の異物が絡まることがなく、加圧増速されて高揚程の排出ポンプ６となる。ポンプケーシング２２の後段の吐出しケーシング２３には、羽根車１９で加圧した旋回流を整流化させる案内羽根２４が配設してあり、案内羽根２４に止着した羽根ボス２５で羽根車１９に連結した駆動軸２６を軸支してある。駆動軸２６の上端部がポンプ駆動機２７に連動連結してある。吐出しケーシング２３が揚水管２８に連結してあり、羽根車１９で吸上げた沈殿物を揚水管２８に移送して、揚水管２８に連結した排泥管２９からスクリューコンベアー３０に沈殿物を排出する。
【００１１】
図５及び図６は排泥装置の他の実施例であって、排泥装置５は、台車４に吊設されて槽底１ａ近傍に垂下した排出スクリュー３１であって、排出スクリュー３１は下端を開口した円筒ケーシング３２と、円筒ケーシング３２に内接した排泥用のスクリュー３３と、円筒ケーシング３２の上端に支架してスクリュー３３に連動連結した排出駆動機３４から構成してある。沈殿槽１の槽底１ａに沈殿した沈殿物を掻寄スクリュー８に集泥し、円筒ケーシング３２の下部に流入させ、排出スクリュー３１のスクリュー３３を回転させて、沈殿物を上方に移送して、排泥管２９からろ過槽１の外部に沈殿物を排出する。沈殿物の排出量の調整が容易となる。スクリュー３３は連続した流路を形成するので、スクリュー３３にし渣等が絡まることがない。ヘッド圧により沈殿物中の余分な水分を分離することができ、スクリューの回転速度を調整すれば沈殿物の排出量の調整が容易となる。
【００１２】
【発明の効果】
この発明に係る沈殿物の排出装置は上記のように構成してあり、掻寄スクリューの往復移動時に槽底の沈殿物の集泥が可能となる。そして、原水中に含まれる汚泥やし渣の変動に対応して、掻寄スクリューの走行速度とスクリューの回転速度を調整すれば、沈殿槽の槽底に沈殿した沈殿物の排出量を調整することができる。即ち、従来の汚泥掻寄板を往復動させて、沈殿槽の沈殿物を集泥させる排出装置にあつては、沈殿汚泥やし渣等の沈殿物の増加により汚泥掻寄板が沈殿物に埋まり、掻取り抵抗が増加して駆動障害となっていた。また、沈殿物の下方を通過してうまく沈殿物の掻き寄せができない欠点があったものであるが、この発明にあっては、台車に吊設した掻寄スクリューを槽底に沿って配設し、掻寄スクリューのスクリュー外筒に開口した越流口の上下端部にその先端を外側向き法線方向に延設したスクレーパを止着して、スクリュー外筒を回動自在としたもので、掻寄スクリューの往復移動の終端部でスクリュー外筒を回動させて、往復移動時の槽底の沈殿物の集泥が可能となる。沈殿汚泥の量が多くても、掻寄スクリューの走行スピードを遅らせ、スクリューの回転数を速めることにより集積した沈殿汚泥を完全に排出することができる。そして、掻寄スクリューの走行スピードを遅らせても、装置全体の受泥面積が少ないため、走行抵抗が小さくて運転に支障を起すことがない。また、スクリューは連続した流路を形成するので、スクリューにし渣等が絡まることがない。
【００１３】
スクリュー外筒の側端部に反転ローラーを嵌着し、反転ローラーを転動させる反転架台を前後の槽壁近傍の槽底に配設したもので、掻寄スクリューの往復移動の終端部でスクリュー外筒を回動させて、往復移動で槽底の沈殿物の集泥を可能としたものである。沈殿物の排泥装置を槽底近傍に垂下した排出ポンプとしたもので、掻寄スクリューから集積した沈殿物を吸上げて槽外に排出させることができる。この排出ポンプの羽根車の羽根をら旋状翼として、このら旋状翼の外周先端部をポンプケーシングの吸込口の近傍まで延設すれば、先端内側に広い吸込口が形成されて異物通過性に優れたポンプとなり、吸込性能が向上する。そして、ら旋状翼が滑らかな流路を形成するので繊維状の異物が絡まることがなく、加圧増速されて高揚程の排出ポンプとなる。沈殿物の排泥装置は排出ポンプの代わりに、排出スクリューとして槽底近傍に垂下すれば、ヘッド圧により沈殿物中の余分な水分を分離することができ、スクリューの回転速度を調整すれば沈殿物の排出量の調整が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る沈殿槽における沈殿物の排出装置の一部縦断側面図である。
【図２】 同じく、掻寄スクリューの縦断面図である。
【図３】 同じく、掻寄スクリューの反転装置の要部拡大図である。
【図４】 同じく、排出ポンプの羽根車の一部縦断側面図である。
【図５】 この発明に係る他の実施例の、沈殿物の排出装置の一部縦断側面図である。
【図６】 他の実施例の、掻寄スクリューの反転装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
１ 沈殿槽
１ａ 槽底
３ レール
４ 台車
５ 排泥装置
６ 排出ポンプ
７ 集泥筒
８ 掻寄スクリュー
９ スクリュー外筒
１３ スクリュー
１４ 越流口
１５、１６ スクレーパ
１７ 反転ローラー
１８ 反転架台
１９ 羽根車
２０ ハブ
２１ ら旋状翼
２２ａ 吸込口
２２ ポンプケーシング
３１ 排出スクリュー
３２ 円筒ケーシング
３３ スクリュー

Claims (5)

1. 沈殿槽（１）の両側壁上部に敷設したレール（３）に往復移動可能な台車（４）を載置し、この台車（４）に支持させた汚泥掻寄装置で沈殿物を集泥して、沈殿槽（１）の外部に排出する沈殿装置において、上記台車（４）に垂設した排泥装置（５）の下部に槽底（１ａ）に沿って配設した掻寄スクリュー（８）を連結し、この掻寄スクリュー（８）のスクリュー外筒（９）を回動自在に枢支させると共に、スクリュー外筒（９）に水平方向に越流口（１４）を開口し、この越流口（１４）の上下端部にその先端を外側向き法線方向に延設したスクレーパ（１５、１６）を止着して、スクリュー外筒（９）に回転自在なスクリュー（１３）を内設したことを特徴とする沈殿槽における沈殿物の排出装置。
2. 上記スクリュー外筒（９）の側端部に反転ローラー（１７）を嵌着し、反転ローラー（１７）を転動させる反転架台（１８）を沈殿槽（１）の前後の槽壁近傍の槽底（１ａ）に配設したことを特徴とする請求項１記載の沈殿槽における沈殿物の排出装置。
3. 上記排泥装置（５）が、槽底（１ａ）近傍に垂下した排出ポンプ（６）と、排出ポンプ（６）の下端に連結して、掻寄スクリュー（８）の基端部を枢支した集泥筒（７）とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の沈殿槽における沈殿物の排出装置。
4. 上記排出ポンプ（６）の羽根車（１９）が、円錐状のハブ（２０）に複数枚のら旋状翼（２１…）を止着して、このら旋状翼（２１）の外周先端部をポンプケーシング（２２）の吸込口（２２ａ）の近傍まで延設してあることを特徴とする請求項３記載の沈殿槽における沈殿物の排出装置。
5. 上記排泥装置（５）が、下端を開口した円筒ケーシング（３２）と、円筒ケーシング（３２）に内接した排泥用のスクリュー（３３）とからなる排出スクリュー（３１）であることを特徴とする請求項１または２に記載の沈殿槽における沈殿物の排出装置。

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